ES2345634T3

ES2345634T3 - DEVICE FOR INTRODUCTION OF CHATARRA DE METAL IN A METAL FUSION.

Info

Publication number: ES2345634T3
Application number: ES07450195T
Authority: ES
Inventors: Stefan Pelech; Gunther Hertwich
Original assignee: Hertwich Engineering GmbH
Current assignee: Hertwich Engineering GmbH
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2010-09-28
Anticipated expiration: 2027-11-09
Also published as: AT504352A4; EP1925896A1; DK1925896T3; DE502007003644D1; AT504352B1; PL1925896T3; ATE467093T1; AT504352B8; SI1925896T1; EP1925896B1

Abstract

Dispositivo para la introducción de chatarra de metal en una fusión de metal, del tipo que comprende un pozo (2) cilíndrico, que está revestido de forma refractaria, para llevar a cabo la carga de la chatarra de metal, con una admisión (6) para la fusión, que está dirigida esencialmente de forma tangencial con respecto al pozo (2), que está situada en la zona del fondo del pozo (2), con una superficie ascendente de guía, que parte de la admisión (6) para la fusión, para la fusión de metal, que fluye hasta el pozo (2) y que comprende una salida (4) para la fusión, situada en el centro de fondo del pozo (3), caracterizado porque el fondo (3) del pozo forma un cono descendente hacia la salida (4) para la fusión, en cuyo cono desemboca la admisión (6) para la fusión, y porque el cono del fondo (3) del pozo forma la superficie ascendente de guía.Device for the introduction of metal scrap into a metal fusion, of the type comprising a cylindrical well (2), which is coated in a refractory manner, to carry out the loading of the metal scrap, with an intake (6) for the fusion, which is directed essentially tangentially with respect to the well (2), which is located in the area of the bottom of the well (2), with an ascending guide surface, which starts from the intake (6) for fusion, for the fusion of metal, which flows to the well (2) and which comprises an outlet (4) for the fusion, located at the bottom center of the well (3), characterized in that the bottom (3) of the well forms a cone descending towards the exit (4) for the fusion, in whose cone the admission (6) for the fusion ends, and because the cone of the bottom (3) of the well forms the ascending guide surface.

Description

Dispositivo para la introducción de chatarra de metal en una fusión de metal.Device for the introduction of scrap metal metal in a fusion of metal.

La invención se refiere a un dispositivo para llevar a cabo la introducción de chatarra de metal en una fusión de metal del tipo que comprende un pozo cilíndrico, que está revestido de forma refractaria, para llevar a cabo la carga de la chatarra de metal, con una admisión para la fusión, que está dirigida esencialmente de forma tangencial con respecto al pozo, que está situada en la zona del fondo del pozo, con una superficie ascendente de guía, que parte de la admisión para la fusión, para la fusión de metal que penetra en el pozo, y que comprende una salida central para la fusión en el fondo del pozo.The invention relates to a device for carry out the introduction of scrap metal in a fusion of metal of the type comprising a cylindrical well, which is clad in a refractory manner, to carry out the loading of scrap metal from metal, with an admission for fusion, which is aimed essentially tangentially with respect to the well, which is located in the bottom area of the well, with a surface ascending guide, which part of the admission for the merger, for the fusion of metal that penetrates the well, and that includes an outlet central for the merger at the bottom of the well.

Con objeto de poder cargar chatarra de metal en forma de pequeños trozos, especialmente virutas de metal, ventajosamente en una fusión de metal, es conocido (WO 99/50466 A1) prever un pozo cilíndrico, que está revestido de forma resistente al calor, cuyo pozo presenta una admisión para la fusión, que desemboca en la proximidad del fondo, tangencialmente en la camisa del pozo y, en conexión con esta admisión para la fusión, presenta una rampa, que parte del fondo del pozo, cuya rampa asciende a lo largo de la camisa del pozo con objeto de provocar en el pozo un flujo periférico de la fusión de metal con una componente de flujo axial, por medio del flujo sobre la superficie de guía, que está formada por esta rampa, para la fusión de metal, que es bombeada hasta el pozo a través de la admisión para la fusión. Como consecuencia de la presencia de una salida para la fusión, que está prevista en el centro del fondo del pozo, es desviado el flujo periférico de la fusión de metal, que asciende a lo largo de la camisa del pozo, con lo que se forma un remolino de fusión en forma de embudo, que está dirigido hacia abajo, que conduce hasta la salida central para la fusión, en cuyo remolino es arrastrada la chatarra de metal, que es arrojada desde la parte superior a través del pozo y es descargada a través de la salida para la fusión. De este modo puede evitarse una flotación de la chatarra en forma de pequeños trozos sobre la fusión de metal y puede alcanzarse una rápida inmersión en la fusión de metal, con lo cual pueden mantenerse reducidas las pérdidas por oxidación, lo cual tiene un significado considerable, especialmente en el caso de la refundición de chatarra de aluminio. Desde luego, en este dispositivo conocido para llevar a cabo la carga de chatarra de metal en una fusión de metal, constituye un inconveniente, además del coste de construcción, que depende de la formación de la rampa, el hecho de que la componente axial del movimiento del flujo periférico está fijada ampliamente, desde el punto de vista constructivo, por la construcción de la rampa y no puede ser adaptada sin más a condiciones variables. Por otra parte , con el fin de desprender ampliamente la capa de óxido de la chatarra de aluminio, como paso previo al proceso de la fusión, se conoce (DE 23 55 951 A1), el hecho de llevar a cabo la alimentación de la chatarra de aluminio a una fusión de aluminio y de alimentar la fusión a un horno de fusión, cuya que está cargada con la chatarra de aluminio, a través de una tolva de alimentación y de un pozo vertical, que está conectado con la tolva de alimentación. Como consecuencia de la entrada tangencial de la fusión de aluminio y de la chatarra de aluminio en la tolva de alimentación se produce una mezcla íntima entre la chatarra y la fusión, lo cual hace que se desgarre y se desconche la capa de óxido, en función de las fuerzas de rozamiento que se presentan por este motivo, estando reforzado este efecto de desgarramiento y de desconchado por medio del tubo vertical, que se prolonga desde la tolva de alimentación. Puesto que la fusión es bombeada junto con la chatarra hasta la tolva de alimentación, no se presentan en la zona de la tolva de alimentación las dificultades que se producen en relación con la introducción de la chatarra en una fusión.In order to load metal scrap in shape of small pieces, especially metal shavings, advantageously in a metal fusion, it is known (WO 99/50466 A1) provide a cylindrical well, which is hard coated to heat, whose well presents an admission for fusion, which flows into the proximity of the bottom, tangentially in the shirt of the well and, in connection with this admission for the merger, presents a ramp, which starts at the bottom of the well, whose ramp rises to along the well of the well in order to cause in the well a peripheral flow of metal fusion with a flow component axial, by means of the flow on the guide surface, which is formed by this ramp, for the fusion of metal, which is pumped to the well through the admission for fusion. How consequence of the presence of an exit for the merger, which is provided in the center of the bottom of the well, the flow is diverted peripheral of the metal fusion, which ascends along the well shirt, thereby forming a swirl of fusion in form funnel, which is directed down, leading to the central outlet for the fusion, in whose swirl the scrap metal, which is thrown from the top through from the well and is discharged through the outlet for fusion. From This mode can prevent a floating of the scrap in the form of small pieces on the melting of metal and a rapid immersion in metal fusion, with which they can keep oxidation losses reduced, which has a considerable significance, especially in the case of aluminum scrap recast. Of course, in this known device for carrying out scrap loading of metal in a fusion of metal, it is an inconvenience, in addition of the construction cost, which depends on the formation of the ramp, the fact that the axial component of the flow movement peripheral is fixed widely, from the point of view constructive, for the construction of the ramp and can not be adapted without more to variable conditions. On the other hand, with the in order to peel off the oxide layer from the scrap metal Aluminum, as a previous step to the fusion process, is known (DE 23 55 951 A1), the fact of carrying out the feeding of the aluminum scrap to a fusion of aluminum and to feed the fusion to a melting furnace, which is loaded with scrap metal of aluminum, through a feed hopper and a well vertical, which is connected to the feed hopper. How consequence of the tangential entry of the fusion of aluminum and of the aluminum scrap in the feed hopper produces a intimate mix between scrap and fusion, which makes it tear and rust the oxide layer, depending on the forces of friction that occur for this reason, being reinforced this tearing and chipping effect by means of the tube vertical, which extends from the feed hopper. Market Stall that the fusion is pumped together with the scrap to the hopper of feed, not present in the hopper area of feed the difficulties that occur in relation to the introduction of scrap metal in a merger.

Por lo tanto, la invención tiene como tarea configurar un dispositivo del tipo citado al principio para llevar a cabo con un bajo coste de construcción la introducción de chatarra de metal en una fusión de metal de tal manera, que puedan garantizarse condiciones especialmente buenas para llevar a cabo la introducción de la chatarra en la fusión de metal.Therefore, the invention has as its task configure a device of the type mentioned at the beginning to carry the introduction of scrap with low construction costs of metal in a fusion of metal in such a way that they can ensure especially good conditions to carry out the Introduction of scrap metal melting.

La invención resuelve la tarea planteada porque el fondo del pozo forma un cono que desciende hacia la salida para la fusión, en cuyo cono desemboca la admisión para la fusión, y porque el cono del fondo del pozo forma la superficie ascendente de guía.The invention solves the task posed because the bottom of the well forms a cone that descends towards the exit to the merger, in whose cone the admission for the merger ends, and because the cone at the bottom of the well forms the ascending surface of guide.

En primer lugar, como consecuencia de estas medidas, puede mantenerse bajo el coste de construcción puesto que únicamente se ha previsto un fondo del pozo en forma de cono. Puesto que la admisión para la fusión desemboca tangencialmente en el fondo del pozo, la fusión de metal, que emana tangencialmente en el cono del fondo, encuentra en la superficie del cono una superficie de guía, que asciende hacia el exterior hasta la camisa del pozo, cuya superficie de guía conlleva una componente axial de flujo del flujo periférico en formación. Este flujo periférico, que asciende a lo largo de la camisa del pozo, es desviado hacia el interior a una altura determinada, en función de las condiciones de alimentación y de descarga de tal manera, que la fusión de metal es evacuada del pozo, a través de la salida para la fusión, con formación de un embudo de turbulencia. La forma de cono del fondo del pozo favorece, en este caso, la formación de un embudo de flujo profundo con la ventaja de que los trozos de chatarra, que caen en este embudo, se sumergen en la fusión y son arrastrados con la fusión con objeto de ser evacuados a través de la salida para la fusión sin cualquier otro contacto con el aire. Puesto que la trayectoria del flujo de la fusión de metal, que emana de la admisión para la fusión, a lo largo de la superficie cónica del fondo del pozo, depende de la velocidad de afluencia de la fusión de metal, puede ejercerse también un influjo sobre esta trayectoria de flujo por medio de la velocidad de afluencia y, de este modo, sobre la pendiente de la superficie de guía, que se forma por medio del cono del fondo, lo cual permite una adaptación ventajosa a condiciones variables.First, as a result of these measures, can be kept under construction cost since only one cone bottom is provided. Market Stall that admission to the merger flows tangentially into the bottom of the well, the fusion of metal, which emanates tangentially in the bottom cone, finds a surface on the cone surface guide, which rises outward to the well shirt, whose guide surface involves an axial flow component of the peripheral flow in formation. This peripheral flow, which ascends along the well shirt, it is diverted inwards to a certain height, depending on the conditions of feed and discharge in such a way that the fusion of metal is evacuated from the well, through the exit for the fusion, with formation of a funnel of turbulence. The bottom cone shape of the well favors, in this case, the formation of a flow funnel deep with the advantage that scrap pieces, which fall into this funnel, they submerge in the fusion and are dragged with the merger in order to be evacuated through the exit for the fusion without any other contact with the air. Since the flow path of the metal fusion, which emanates from the admission for fusion, along the conical surface of the bottom of the well, depends on the flow rate of the fusion of metal, an influence on this trajectory of flow through the flow rate and thus over the slope of the guide surface, which is formed by means of the bottom cone, which allows an advantageous adaptation to variable conditions

Con el fin de que se den componentes axiales de flujo convenientes para el flujo periférico ascendente y con objeto de que puedan actuar claramente velocidades diferentes de afluencia sobre la formación del remolino, el cono del fondo del pozo puede tener una abertura angular comprendida entre 60º y 120º, de manera preferente puede presentar una abertura angular de 90º. Si, en este caso, la admisión para la fusión desemboca en el tercio central de la altura del fondo del pozo, que está configurado en forma cónica, no quedará perjudicado prácticamente el embudo de turbulencia, que se forma hacia la salida para la fusión, por el flujo periférico ascendente, que alimenta a este embudo de turbulencia.In order to give axial components of flow suitable for peripheral upward flow and with object that different flow rates can act clearly on the eddy formation, the bottom cone of the well can have an angular opening between 60º and 120º, so preferably it can have an angular opening of 90 °. Yes, in this case, the admission for the merger leads to the central third of the height of the bottom of the well, which is conically shaped, practically the turbulence funnel will not be affected, which it is formed towards the exit for the fusion, by the peripheral flow ascending, which feeds this funnel of turbulence.

El cono del fondo del pozo, que desciende hasta la salida coaxial para la fusión, asegura, en caso necesario, un vaciado sencillo del pozo a través de la salida para la fusión. Cuando la salida axial para la fusión esté conectada con un canal de evacuación radial, la salida para la fusión podrá estar dotada, de forma ventajosa, con un orificio de sangría, cerrado por medio de un tapón, sobre el lado situado frente al canal de evacuación. Un orificio de sangría de este tipo condiciona, desde luego, una admisión para la fusión, que discurra transversalmente con respecto al canal radial de evacuación con objeto de mantener libre el acceso al tapón. El pozo puede ser vaciado a través del orificio de sangría. Sin embargo, es posible también introducir a través del orificio de sangría herramientas en forma de barra, con objeto de llevar a cabo el desprendimiento de la fusión solidificada en la zona de la salida para la fusión o del canal de evacuación.The cone at the bottom of the well, which descends to The coaxial output for the fusion ensures, if necessary, a simple emptying of the well through the outlet for fusion. When the axial output for fusion is connected to a channel of radial evacuation, the output for the merger may be equipped, advantageously, with an indentation hole, closed by means of a plug, on the side facing the evacuation channel. An indentation hole of this type determines, of course, a admission for the merger, which runs transversely with respect to to the radial evacuation channel in order to keep access free to the cap. The well can be emptied through the hole of Bleeding. However, it is also possible to enter through the indentation hole bar-shaped tools, in order to carry out the release of solidified fusion in the exit area for fusion or evacuation channel.

En el dibujo se ha representado, de forma ejemplificativa, el objeto de la invención. Se muestraIn the drawing it has been represented, in a way Example, the object of the invention. It shows

en la figura 1 un dispositivo de conformidad con la invención para llevar a cabo la introducción de chatarra de metal en una fusión de metal, en una sección transversal simplificada,in figure 1 a compliance device with the invention to carry out the introduction of scrap metal from metal in a metal fusion, in a cross section simplified,

en la figura 2 este dispositivo en una sección según la línea II-II de la figura 1 yin figure 2 this device in a section according to line II-II of figure 1 and

en la figura 3 una sección según la línea III-III de la figura 1.in figure 3 a section according to the line III-III of Figure 1.

         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip

El dispositivo representado, destinado a llevar a cabo la introducción de la chatarra de metal en una fusión de metal, especialmente la introducción de virutas de aluminio en una fusión de aluminio, presenta un pozo 2 cilíndrico, que está dotado con un revestimiento 1 refractario, cuyo fondo 3 del pozo está formado según un cono coaxial con respecto al pozo 2 cilíndrico. Este cono del fondo desciende hasta una salida 4 para la fusión, axial, situada en el centro, con la que está conectado un canal de evacuación 5 radial. En el tercio central de la altura del fondo 3 del pozo, en forma de cono, desemboca tangencialmente en el pozo 2 una admisión 6 para la fusión. Como consecuencia de esta disposición, la fusión de metal es desviada hasta un flujo periférico ascendente a lo largo del cono del fondo, que forma una superficie de guía para la corriente de la fusión, cuya fusión de metal es transportada hasta el pozo 2, por medio de una bomba, a través del orificio del fondo 7 de la admisión 6 para la fusión, como se ha indicado por medio de la flecha 8 en la figura 1. La orientación, inicialmente tangencial, de la fusión de metal afluyente condiciona, por supuesto, una componente de flujo en la dirección periférica y una componente de flujo radial, dirigida hacia el exterior, que provoca, como consecuencia del cono del fondo, un ascenso de la corriente de la fusión, que es desviada en la dirección periférica. El flujo periférico de la fusión de metal, que se desplaza hacia arriba, a lo largo de la camisa del pozo, es desviada hacia el interior a una altura, que depende de las condiciones correspondientes de alimentación y de evacuación, con objeto de salir de nuevo del pozo 2 con formación de un remolino en forma de embudo, que está dirigido hacia la salida 4 para la fusión. Cuando se introduzca chatarra de metal en forma de pequeños trozos en el pozo 2, desde la parte superior, esta chatarra de metal cae en el embudo de turbulencia en formación y es acogida por la fusión de metal, que fluye contra la salida 4 para la fusión y es descargada por medio de la 4 salida para la fusión a través del canal de evacuación 5. Únicamente deben tomarse precauciones, por medio de una regulación correspondiente de la bomba, para que el embudo de turbulencia no se extienda contra la salida 4 para la fusión en una magnitud tal, que pueda ser arrastrado aire con la fusión a través del canal de evacuación 6.The device represented, intended to carry out the introduction of scrap metal in a fusion of metal, especially the introduction of aluminum chips in a aluminum fusion, presents a cylindrical well 2, which is equipped with a refractory lining 1, whose bottom 3 of the well is formed according to a coaxial cone with respect to the cylindrical well 2. This bottom cone descends to an outlet 4 for fusion, axial, located in the center, with which a channel of 5 radial evacuation. In the central third of the bottom height 3 from the well, cone-shaped, flows tangentially into well 2 an admission 6 for the merger. As a consequence of this arrangement, the fusion of metal is diverted to a flow ascending peripheral along the bottom cone, which forms a guiding surface for the fusion current, whose fusion of metal is transported to well 2, by means of a pump, to through the bottom hole 7 of the intake 6 for the fusion, as indicated by arrow 8 in figure 1. The orientation, initially tangential, of metal fusion affluent conditions, of course, a flow component in the peripheral direction and a radial flow component, directed outward, which causes, as a result of the cone of the background, an ascent of the fusion current, which is diverted in the peripheral address. The peripheral flow of metal fusion, that moves up, along the well shirt, is diverted inland at a height, which depends on the corresponding feeding and evacuation conditions, with object of leaving the well 2 again with the formation of a whirlpool in funnel shape, which is directed towards exit 4 for the fusion. When metal scrap is introduced in the form of small pieces in pit 2, from the top, this scrap metal falls into the funnel of turbulence in formation and is welcomed by the metal fusion, which flows against outlet 4 for fusion and is discharged by means of the 4 exit for the fusion through the evacuation channel 5. Only precautions should be taken, for means of a corresponding regulation of the pump, so that the turbulence funnel does not extend against exit 4 for the fusion in such a magnitude that air can be dragged with the fusion through the evacuation channel 6.

Con objeto de llevar a cabo el vaciado del pozo 2, puede estar previsto un orificio de sangría 9 sobre el lado periférico de la salida 4 para la fusión, situado frente al canal de evacuación 5, cuyo orificio de sangría está obturado con ayuda de un tapón 10. De la misma manera, a través de este orificio de sangría 10 puede ser insertada una herramienta en forma de barra en la salida 4 para la fusión o bien en el canal de evacuación 5, que está situado en prolongación de la misma, con objeto de retirar por vía mecánica la fusión de metal solidificada. El acceso hasta el orificio de sangría 9, que se encuentra situado de forma diametralmente opuesta con respecto al canal de evacuación 5, condiciona que la admisión 6 para la fusión esté dispuesta transversalmente con respecto al canal de evacuación 5, que discurre radialmente.In order to carry out the emptying of the well 2, a bleed hole 9 may be provided on the side peripheral of output 4 for fusion, located opposite the channel evacuation 5, whose indentation hole is sealed with the help of a plug 10. In the same way, through this hole of indentation 10 a bar-shaped tool can be inserted into the exit 4 for the fusion or in the evacuation channel 5, which is located in prolongation of it, in order to remove by Mechanical fusion of solidified metal. Access to indentation hole 9, which is located so diametrically opposite with respect to the evacuation channel 5, conditions that the admission 6 for the merger is arranged transversely with respect to the evacuation channel 5, which runs radially.

Tal como puede verse en la figura 3, la admisión 6 para la fusión está guiada de manera ascendente frente a su orificio 7 del fondo de tal manera, que se establece igualmente un flujo ventajoso de la fusión de metal en el sentido dirigido hacia la superficie de guía igualmente ascendente, que está formada por el cono del fono. Con objeto de conseguir condiciones ascendentes favorables en la zona del cono del fondo, se eligió una abertura angular del cono del fondo de 90º aproximadamente, de conformidad con el ejemplo de realización representado. Puesto que el comportamiento ascendente del flujo periférico de la fusión depende de la velocidad de afluencia de la fusión de metal, puede ser adaptado a condiciones variables el flujo de la fusión, incluso en lo que se refiere a la formación de un embudo de turbulencia correspondiente, por medio de un control de la velocidad de afluencia.As can be seen in Figure 3, admission 6 for the merger is guided upwards in front of its hole 7 of the bottom in such a way that a advantageous flow of metal fusion in the direction directed towards the equally ascending guide surface, which is formed by the phone cone. In order to achieve ascending conditions favorable in the area of the bottom cone, an opening was chosen angle of the bottom cone of approximately 90º, in accordance with the embodiment shown. Since the upward behavior of the peripheral flow of the fusion depends of the flow rate of metal melting, it can be adapted to varying conditions the flow of the fusion, even in what concerns the formation of a funnel of turbulence corresponding, by means of a speed control of influx.

Claims

1. Device for the introduction of metal scrap into a metal fusion, of the type comprising a cylindrical well (2), which is coated in a refractory manner, to carry out the loading of the metal scrap, with an intake ( 6) for the fusion, which is directed essentially tangentially with respect to the well (2), which is located in the area of the bottom of the well (2), with an ascending guide surface, which starts from the intake (6) for the fusion, for the fusion of metal, which flows to the well (2) and which comprises an outlet (4) for the fusion, located in the center of the bottom of the well (3), characterized in that the bottom (3) of the well forms a descending cone towards the exit (4) for the fusion, in whose cone the admission (6) for the fusion ends, and because the bottom cone (3) of the well forms the ascending guide surface.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cone of the bottom of the well (2) has an angular opening between 60 ° and 120 °, preferably 90 °.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the admission (6) for the fusion flows into the central third of the height of the bottom (3) of the well, which is cone-shaped.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the admission (6) for the fusion runs transversely with respect to a radial evacuation channel (5), which extends from the axial outlet (4) for the fusion and because a drain hole (9) is provided, which is sealed by means of a plug (10), on the side of the outlet (4) for fusion, which is located in front of the evacuation channel (5).